ارزیابی معادلات اکسیژن مصرفی بیشینه‌مبتنی بر شاخص ضربان قلب در پسران سالم نوجوان: سنجش روایی به روش تجزیه‌وتحلیل گازهای تنفسی

زمینه و هدف: اندازه‌گیری دقیق آمادگی قلبی-تنفسی (vo2max) از اهمیت زیادی در علوم ورزشی برخوردار است. اندازه‌گیری مستقیم vo2max با استفاده از دستگاه تجزیه‌وتحلیل گازهای تنفسی به‌دلیل هزینه‌زیاد، زمان‌بر بودن، نیاز به کارشناس و احتمال بروز برخی مخاطرات قلبی-تنفسی حین اجرای آزمون ورزشی فزاینده نمی‌تواند چندان عملیاتی و فراگیر باشد. برآورد vo2max با استفاده از معادلات مبتنی بر شاخص ضربان قلب (hrindex) یکی از روش‌های پرکاربرد در میادین ورزشی است که می‌تواند vo2max افراد را بدون نیاز به تحلیل گازهای تنفسی برآورد کند. با این همه، این کار نیازمند آن است که ضربان قلب استراحت و بیشینه به‌طور دقیق و با کمترین خطا اندازه‌گیری شود. هدف از پژوهش حاضر سنجش روایی معادلاتvo2max  مبتنی بر شاخص ضربان قلب در پسران نوجوان است.مواد و روش‌ها: در پژوهش مقطعی حاضر 157 پسر سالم نوجوان با میانگین سنی 35/1±92/14 سال، شاخص توده‌بدن 5/4±39/21 کیلوگرم/متر مربع و vo2max معادل 67/6±80/41 میلی‌لیتر/کیلوگرم/ دقیقه از مدارس متوسطه‌اول و دوم در سطح شهر همدان داوطلبانه شرکت کردند. ابتدا ضربان قلب استراحت و متغیرهای ترکیب بدن آزمودنی‌ها به روش استاندارد اندازه‌گیری شد. ضربان قلب بیشینه و vo2max آزمودنی‌ها (روش معیار) در آزمون ورزشی فزاینده‌بروس تعدیل‌شده روی نوار گردان مجهز به دستگاه تجزیه‌وتحلیل گازهای تنفسی اندازه‌گیری شد. همچنین vo2max آزمودنی‌ها با استفاده از معادلات منتخب شاخص ضربان قلب، برآورد شد. به‌منظور ارزیابی روایی معادلات شاخص ضربان قلب در برآورد vo2max، از روش‌های آماری ضریب همبستگی پیرسون، آزمون t همبسته و توافق بلاند - آلتمن استفاده شد.نتایج: همبستگی معناداری بین vo2max اندازه‌گیری‌شده به روش معیار و روش معادلات شاخص ضربان قلب مشاهده شد (05/0 >p، 328/0 = r). با این همه، اختلاف معناداری (01/0>p) بین vo2max روش معیار و معادلات شاخص ضربان قلب (میلی‌لیتر/کیلوگرم/دقیقه 45/5- 34/3 = میانگین اختلاف) دیده شد. به‌طوری‌که هر دو معادله‌برآوردی به کم‌تخمینی vo2max به‌ترتیب به مقدار 93/17±36/11 و 39/16±84/5 درصد در پسران نوجوان منجر شد. همچنین نتایج نمودار بلاند - آلتمن حاکی از توافق ضعیف معادلات رگرسیونی غیربومی با روش معیار بود.نتیجه‌گیری: معادلات مبتنی بر شاخص ضربان قلب منتخب به‌منظور برآورد vo2max پسران نوجوان سالم از اعتبار کافی برخوردار نیست، به‌طوری‌که هر دو معادله به‌طوری معناداری به کم‌تخمینی vo2max منجر شد. بنابراین طراحی معادلات شاخص ضربان قلب ویژه‌نوجوانان جهت برآورد vo2max توصیه می‌شود.

evaluation of heart rate index equations for prediction of maximal oxygen uptake in healthy adolescent boys: cross-validation by respiratory gas analysis method

background and purpose: accurate measurement of cardiorespiratory fitness (vo2max) is very important in sport sciences. the direct measurement of vo2max using a respiratory gas analysis device cannot be very operational and comprehensive due to the high cost, time-consuming, need for an expert, and the possibility of some cardio-respiratory risks during the performance of an increasing exercise test. estimating vo2max using equations based on heart rate index (hrindex) is one of the most widely used methods in sports fields, which can estimate an individual’s vo2max without needing breath gas analysis. however, this requires accurate measurements of resting and maximal heart rates with the least error. in the present study we aimed to evaluate the validity of vo2max equations based on heart rate index in adolescent boys.material and methods: one hundred and fifty-seven healthy adolescent boys (mean±sd; age, 14.92±1.35 years; bmi, 21.39 ± 4.50 kg/m2 and vo2max: 41.80 ± 6.67 ml/kg/min) from middle and high schools in hamadan city voluntarily participated in this cross-sectional study. initially, the resting heart rate and body composition of the subjects were measured. the subjects’ vo2max and maximal heart rate were measured by the respiratory gas analysis method by using modified bruce incremental exercise test (criterion method). moreover, the subjects’ vo2max were estimated using hrindex-based equations. pearson correlation, pair sample t-test, and bland and altman agreement were used to evaluate the validity of heart rate index based on vo2max equations.results: a significant correlation was observed between the criterion method of vo2max and hrindex-based vo2max equations (r=0.328, p<0.05). a significant difference (p<0.05) was observed between measured and hrindex-based vo2max equations (mean difference = 3.34 - 5.45 ml/kg/min). in healthy adolescent boys, both estimation equations led to underestimation of vo2max by 11.36 ± 17.93% and 5.84 ± 16.39%, respectively. in addition, the bland and altman plot showed low agreement between measured and hrindex-based vo2max equations.conclusions: hrindex-based vo2max equations do not have sufficient validity to be used in healthy adolescent boys and they led to the underestimation of vo2max. therefore, it is recommended to employ hrindex-based vo2max equations for healthy adolescent boys.